[发明专利]一种木质素复合磁性微球的制备方法

说明书

本发明涉及功能材料技术领域，尤其是一种木质素复合磁性微球的制备方法，包括以下步骤：制备改性木质素微球、制备油酸修饰的Fe₃O₄@OA磁性纳米颗粒、制备改性Fe₃O₄@DMSA纳米粒子、制备木质素复合磁性微球及制备壳层是二氧化硅的木质素复合磁性微球，该方法制备的木质素复合磁性微球为单分散性微球，粒径均一，分散性好，不易团聚，不仅磁含量高、磁响应性快、性能稳定，更重要的是该复合磁性微球生物相容性好、细胞毒性小、非特异性吸附低并且制备工艺简单，在临床检验、诊断分析、生物分离及药物研究方面有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，尤其是一种木质素复合磁性微球的制备方法。

背景技术

磁性纳米材料长久以来都受到人们的广泛关注和青睐，由于其具有承载能力强、磁化率高、生物相容性好等优势，在生物技术和生物医学工程领域等方面具有重要应用价值。

磁性微球是一类亚微米/微米级的超顺磁性颗粒，根据与磁性纳米粒子料复合的材料性质的不同，可以分为有机磁性微球和无机磁性微球。有机磁性微球，又称为磁性高分子聚合物微球，一般是通过物理或化学的方法将磁性纳米粒子与聚合物复合形成的具有磁性和特定结构的单分散复合微球。其中最为常见的是聚苯乙烯复合的磁性微球，此类微球制备工艺成熟，性能稳定是目前商业化最为成功的磁性微球材料，它在水中具有良好的分散性和稳定性，并且能够根据不同的应用需求对其表面进行化学修饰，可引入氨基、巯基、羟基和羧基等多种有机功能基团，用于固载蛋白质、核酸、小分子物质等多种客体分子以实现不同用途。而良好的顺磁性可以使磁性微球在外加磁场作用下实现分离和定向移动，在分析过程中可以集反应与分离与一体，简化分离纯化过程，在核酸提取、基因测序、细胞分离、免疫分析、固定化酶、手性分离等生命科学研究领域的得到广泛的应用。

目前，复合磁性微球材料的研制主要集中在源于化石资源的合成高分子聚合物，如聚苯乙烯微球复合的磁性微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球复合的磁性微球、以及聚苯乙烯共聚微球复合的磁性微球等。此类方案制备的磁性微球在应用中还存在一些缺陷，比如在生物体内存在毒性、长期稳定性及生物相容性差等问题。以及随着化石燃料的不断开采，终有面临资源短缺的风险。因此选择天然的生物质基材料合成磁性微球是解决上述问题的良好途径。木质素是自然界广泛存在的天然高分子材料，具有良好的生物相容性、可降解性、绿色环保无毒，且提取简单，成本低廉。据估计，每年由制浆造纸工业产生的木质素超过5000万吨，仅有极少部分得以利用，其它主要被用于燃烧产能，这不仅造成资源的极大浪费还给环境带来沉重的压力。因此，开发新型木质素产品提高木质素综合利用价值成为研究焦点。木质素表面存在丰富的基团，可以通过物理、化学、氢键等相互作用力与目标分子相结合。以木质素为原料合成的微球是负载磁性纳米粒子的理想载体。

目前报道的木质素磁性复合材料多采用原位共沉淀方法合成，虽然步骤简单，但是存在磁性材料易于团聚、粒径不均一的问题，影响材料的实际应用。

发明内容

为了克服上述现有问题的不足，本发明提供了一种木质素复合磁性微球的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种木质素复合磁性微球的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

S1，制备改性木质素微球，取一定量的木质素微球分散在PDDA水溶液中，室温搅拌0.5-3h后离心分离，得到改性木质素微球水溶液，改性木质素微球表面带有正电荷；

S2，制备油酸修饰的Fe₃O₄@OA磁性纳米颗粒，取一定量的FeCl₃和FeCl₂溶于适量的水中，一定温度下，加入适量的氨水，强烈搅拌，反应一段时间后，加入适量的油酸，继续搅拌一段时间后，升温80-90℃熟化1-2小时，然后分别用水和乙醇，反复磁吸分离洗涤3-5次，烘干；